一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法，其结构中的二氮双酚芴含有特殊的大体积空间构型，将其作为聚合物的侧链能增强分子链之间的摩擦位阻，同时利用含吡啶等的稠杂环结构，可以提高聚氨酯刚性链段比例，从而改善聚氨酯材料在中高温环境下的阻尼性能以及阻尼性能稳定性。本发明专利技术将制得的固化剂应用于聚氨酯树脂的固化并与传统固化剂进行比较得出，本发明专利技术固化剂提高了聚氨酯材料的玻璃化转变温度和中高温下的阻尼因子、拓宽了材料的阻尼温域，改善了材料在中高温环境下的阻尼性能。

Preparation method of curing agent for damping polyurethane at medium high temperature

The invention discloses a preparation method of the curing agent in a high temperature damping polyurethane, two nitrogen bisphenol fluorene in its structure containing large volume space configuration special, as the side chain polymer molecular chain can enhance the friction between the steric, while using fused heterocyclic structure containing pyridine, can increase the proportion of polyurethane rigid segments, thereby improving the polyurethane materials in high temperature environment of damping and damping performance stability. The invention of curing the prepared curing agent in polyurethane resin and compared it with the traditional curing agent, damping factor, the curing agent of the present invention improves the glass transition temperature of polyurethane materials in high temperature and broaden the damping temperature range of materials, improve the damping properties of materials in high temperature environment.

【技术实现步骤摘要】
一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法
本专利技术属于化工材料
，具体涉及一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法。
技术介绍
聚氨酯树脂具有高弹性、耐磨性、耐溶剂性、耐低温性等特点，在解决减振降噪问题中发挥着重要的作用。随着当今社会的发展，人们在生产生活领域对环境的舒适度要求越来越高，交通工具的客舱或工作舱的噪声过大会影响客户体验以及工作人员的工作效率。在聚氨酯减振降噪性能的传统研究领域中，主要通过提高聚氨酯柔性链段比例，从而提高材料阻尼性能。但柔性链段的引入使得聚氨酯树脂的强度有所减弱，当使用温度较高时其阻尼性能较差。而对于交通工具等户外的设备，其工作表面的温度普遍偏高，因此，制备一种适用于中高温阻尼环境下的聚氨酯用固化剂对于提高聚氨酯材料在温度较高时的阻尼性能具有很重要的意义。传统研究中通过向聚氨酯树脂中引入聚酯或聚醚型低聚物提高柔性链段的比例，从而改善树脂阻尼性能，专利201410699324.9公布了一种提高聚氨酯阻尼性能的聚醚多元醇、其制备方法及其制备的阻尼材料的制备方法，该专利技术使聚氨酯材料的阻尼因子和阻尼温域有一定程度的提高，但其玻璃化转变温度较低，阻尼温域内阻尼因子变化较大，30℃开始出现明显下降，50℃时的阻尼因子甚至已经小于0.1，不利于在较高温度情况下使用。专利201310300878.2公布了一种醚键聚酯型聚氨酯阻尼材料及制备方法，该专利技术得到的聚氨酯材料的阻尼因子较高，但是其玻璃化转变温度比较低，30℃开始明显下降，50℃时的阻尼因子小于0.2，在实际应用中受到环境的限制较大。本专利技术提供一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法，所述固化剂结构中引入二氮双酚芴，利用其特殊的大体积空间构型，增强分子间的摩擦位阻。且该固化剂中含有的吡啶等稠杂环结构，可以提高刚性链段的比例，改善聚氨酯材料在中高温环境下的阻尼性能。本专利技术固化剂所制备的聚氨酯材料具有较高的玻璃化转变温度、高阻尼温域以及在中高温下阻尼稳定性好等特点，适用于中高温环境减振降噪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法，在制备固化剂过程中引入二氮双酚芴，利用其含吡啶等的稠杂环结构以及特殊的大体积的空间构型，提高其刚性链段比例以及利用含吡啶等的稠杂环作为侧链，提高树脂高温稳定性和分子链之间的摩擦位阻，从而提高聚氨酯材料的高温阻尼性能。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种具有大体积稠杂环结构的二氮双酚芴作为侧链基团，与二异氰酸酯、三羟甲基丙烷（TMP）共聚合成聚氨酯固化剂，增加了聚氨酯树脂的刚性链段的比例，以提高树脂高温阻尼性能；其合成路线如下：所述的中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法,具体包括以下步骤：（1）将二异氰酸酯、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理，备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的溶剂A在N2氛围下加到干燥的三口烧瓶中混合，搅拌升温至30~50℃；（3）取0.5~2重量份脱水处理后的二氮双酚芴和6~7.5重量份脱水处理后的三羟甲基丙烷溶解在20重量份的溶剂B中，将所得混合液滴加到步骤（2）所述的三口烧瓶中，随后升温至70~90℃，保温反应1.5h；（4）取步骤（3）的反应产物样品检测其NCO含量，计算滴定NCO含量，直至接近理论值后出料，并再次测试产物NCO含量，将产物密封保存至干燥器中备用。步骤（1）中所述脱水处理方法为：5A型分子筛脱水处理或在50~70℃下抽真空干燥。所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）、异弗尔酮二异氰酸酯（IPDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中的一种或几种。步骤（2）中所述溶剂A为二甲苯、醋酸丁酯、丙酮和正丁醇中的一种或几种。步骤（3）中所述溶剂B为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、环己酮和二甲亚砜（DMSO）中的一种或几种。步骤（4）中所述测试NCO含量的方法为丙酮-二正丁胺法、甲苯-二正丁胺法和N,N-二甲基甲酰胺-二正丁胺法中的一种或几种。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术在制备固化剂过程中引入二氮双酚芴，利用其含吡啶等的稠杂环结构以及特殊的大体积的空间构型，提高其刚性链段比例以及利用含吡啶等的稠杂环作为侧链，提高树脂高温稳定性和分子链之间的摩擦位阻，从而提高聚氨酯材料的高温阻尼性能；（2）本专利技术将制得的固化剂应用于聚氨酯树脂的固化并与传统固化剂进行比较得出，本专利技术固化剂提高了聚氨酯材料的玻璃化转变温度和中高温下的阻尼因子、拓宽了材料的阻尼温域，改善了材料在中高温环境下的阻尼性能。附图说明图1为二氮双酚芴其结构图及核磁共振谱图；图2为本专利技术制得的中高温阻尼聚氨酯用固化剂的FT-IR谱图；图3为本专利技术的固化剂及N75固化剂制备的聚氨酯的FT-IR谱图；图4为本专利技术的固化剂及N75固化剂制备的聚氨酯的DMA曲线图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不仅仅限于这些实施例。实施例1（1）将TDI、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理（5A型分子筛脱水处理），备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的二甲苯在N2氛围下加到干燥的三口烧瓶中混合，搅拌升温至30℃；（3）取0.5重量份脱水处理后的二氮双酚芴和7.5重量份脱水处理后的三羟甲基丙烷溶解在20重量份的DMF中，将所得混合液通过恒压漏斗滴加到步骤（2）所述的三口烧瓶中，随后升温至70℃，保温反应1.5h；（4）取步骤（3）的反应产物样品，用丙酮-二正丁胺法检测其NCO含量，计算滴定NCO含量，直至接近理论值后出料，并再次测试产物NCO含量，将产物密封保存至干燥器中备用。实施例2（1）将IPDI、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理（5A型分子筛脱水处理），备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的醋酸丁酯在N2氛围下加到干燥的三口烧瓶中混合，搅拌升温至50℃；（3）取1重量份脱水处理后的二氮双酚芴和7重量份脱水处理后的三羟甲基丙烷溶解在20重量份的环己酮中，将所得混合液通过恒压漏斗滴加到步骤（2）所述的三口烧瓶中，随后升温至90℃，保温反应1.5h；（4）取步骤（3）的反应产物样品，用甲苯-二正丁胺法检测其NCO含量，计算滴定NCO含量，直至接近理论值后出料，并再次测试产物NCO含量，将产物密封保存至干燥器中备用。实施例3（1）将MDI、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理（60℃下抽真空干燥），备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的丙酮在N2氛围下加到干燥的三口烧瓶中混合，搅拌升温至40℃；（3）取1.5重量份脱水处理后的二氮双酚芴和6.5重量份脱水处理后的三羟甲基丙烷溶解在20重量份的DMSO中，将所得混合液通过恒压漏斗滴加到步骤（2）所述的三口烧瓶中，随后升温至80℃，保温反应1.5h；（4）取步骤（3）的反应产物样品，用N,N-二甲基甲酰胺-二正丁胺法检测其NCO含量，计算滴定NCO含量，直至接近理论值后出料，并再次测试产物NCO含量，将产物密封保存至干燥器中备用。实施例4（1）将TDI、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理（60℃下抽真空干燥），备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的正丁醇在N2氛围下加到干燥的三口烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法,其特征在于：具体包括以下步骤：（1）将二异氰酸酯、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理，备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的溶剂A在N2氛围下加到干燥的三口烧瓶中混合，搅拌升温至30~50℃；（3）取0.5~2重量份脱水处理后的二氮双酚芴和6~7.5重量份脱水处理后的三羟甲基丙烷溶解在20重量份的溶剂B中，将所得混合液滴加到步骤（2）所述的三口烧瓶中，随后升温至70~90℃，保温反应1.5h；（4）取步骤（3）的反应产物样品检测其NCO含量，计算滴定NCO含量，直至接近理论值后出料，并再次测试产物NCO含量，将产物密封保存至干燥器中备用。

【技术特征摘要】
1.一种中高温阻尼聚氨酯用固化剂的制备方法,其特征在于：具体包括以下步骤：（1）将二异氰酸酯、二氮双酚芴和三羟甲基丙烷进行脱水处理，备用；（2）取31重量份脱水处理后的二异氰酸酯和41重量份的溶剂A在N2氛围下加到干燥的三口烧瓶中混合，搅拌升温至30~50℃；（3）取0.5~2重量份脱水处理后的二氮双酚芴和6~7.5重量份脱水处理后的三羟甲基丙烷溶解在20重量份的溶剂B中，将所得混合液滴加到步骤（2）所述的三口烧瓶中，随后升温至70~90℃，保温反应1.5h；（4）取步骤（3）的反应产物样品检测其NCO含量，计算滴定NCO含量，直至接近理论值后出料，并再次测试产物NCO含量，将产物密封保存至干燥器中备用。2.根据权利要求1所述的中高温阻尼聚氨酯用...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵艳群，周绍令，梁宇，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35